电力电缆电容锥式终端电场的有限元分析

本文论述了高压电缆电容锥式终端具有强制电场沿轴向均匀分布的特点。在电缆附件结构优化设计中 ,用有限元方法计算了 110 k V、36层悬浮电极的电容锥式电缆终端的电场分布 ,并与增绕式电缆终端比较 ,最大轴向场强下降了 2 4 .8% ,电场轴向分布得到很大的改善。文中还介绍了计算采用的瞬态非线性软件包具有可视化交互式的前后处理功能。     

XLPE绝缘电力电缆预制式终端电场数值计算

本文用有限元法对１５ｋＶ ＸＬＰＥ绝缘电力电缆预制式终端接头盒电场进行了数值计算。确定了该结构的电位和场强分布，为电力电缆终端的结构设计提供了依据。     

XLPE绝缘电力电缆预制式终端电场数值计算

本文用有限元法对１５ｋＶＸＬＰＥ绝缘电力电缆预制式终端接头盒电场进行了数值计算。确定了该结构的电位和场强分布，为电力电缆终端的结构设计提供了依据。     

35 kV XLPE电力电缆终端结构参数优化

为解决电力电缆与其终端绝缘电场分布不均匀,易造成界面击穿及沿面放电的问题,本文对35 kV冷缩式电力电缆终端结构参数进行优化以提高其绝缘水平。首先基于COMSOL仿真软件分析应力锥的轴向长度和端部半径对终端电场分布的影响,得出终端结构参数的最优组合;随后研制电力电缆终端样品,通过工频交流耐压、局部放电试验进行性能指标的对比验证。结果表明：电力电缆终端应力锥的轴向长度是影响其界面电场变化与分布的主要因素,端部半径的变化对终端电场的影响较小;应力锥轴向长度的增大缓解了界面电场强度,但容易引发沿面放电问题;应力锥的轴向长度及端部半径最优值分别为25 mm和2.5 mm。     

XLPE绝缘电力电缆预制式终端电场模拟实验

基于相似原理,运用导电纸恒定电流场对交联聚乙烯绝缘的电力电缆预制式终端电场进行了物理模拟,阐明了模拟原理及其方法,模拟实验结果同数值计算吻合。     

电缆水终端电场分析

电缆在出厂和运行前都必须进行各种电气性能的测试,无论是何种形式的电气性能测试,电缆终端头都是电场最为集中的地方。应用有限元软件ANSYS分析电缆水终端周围的电场分布,可以清楚地观察到终端周围电场分布与水的电阻率之间的相互关系。此外,降低水的电阻率对于终端周围的电场分布起到很明显的均匀作用。对水终端进行电缆的耐压试验提供指导性的理论依据。     

电缆终端头扩径率对应力锥应力及电场分布的影响

为了研究电缆终端头扩径率对应力锥内部应力及电场分布的影响,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了10 kV电缆终端头模型及应力锥材料的RVE模型,从宏观和细观两个角度分析了不同扩径率下应力锥所受应力和电场分布情况。结果表明,电缆终端头扩径对应力锥端部影响最大,扩径率越大,端部附近应力和电场集中越明显。在拉伸状态下,横向排列的炭黑颗粒间会产生“应力集中带”且出现明显的“分层”现象,拉伸程度过大会导致炭黑颗粒与基体界面出现脱粘损伤。扩径率的增大使得纵向排列的炭黑颗粒间距减小,彼此靠近的颗粒将连成导电通道,造成局部电场集中。     

有限元法应用于电缆终端应力锥缺陷分析

为了研究电缆终端应力锥出现缺陷时,高压静电场的分布和数值大小,采用有限元法,计算了加载110kV恒定电压于电力电缆上时,其终端的静电场分布与数值。当电缆附件预制式应力锥内侧出现凹陷时,凹陷处电缆表面与应力锥内侧不能完全密合,将形成由电介质填充的腔体。针对该现象,按照凹陷可能出现的位置和形状建立多个模型,然后计算110kV恒定电压下该模型电场强度的数值大小和电场分布,着重分析了凹陷周围的电场畸变。最后比较不同模型仿真结果表明小尺寸较大尺寸凹陷的场强大,畸变更严重,凹内介质为硅脂较空气时场强小。预制式应力锥内侧缺陷的存在,可能对电力设备安全运行造成危害。     

冲击电压作用下应力锥位置对高压电缆终端电场分布的影响

应力锥的位置对电缆终端电场分布的影响易被设计人员忽视,试验发现应力锥的位置对电缆终端的整体性能起着至关重要的作用,冲击电压作用时影响更甚。针对该现象,笔者采用有限元法,建立了相应的模型,计算了不同应力锥位置的110 kV的电缆终端电场分布情况,证明应力锥的位置对套管表面电场分布的影响,并通过试验对仿真结果进行验证。提醒设计人员应力锥在套管中的位置不可忽视。     

预制式电缆终端应力锥安装错位时的电场分析

预制式电缆终端在现场安装时,存在应力锥安装错位的情况.为此,运用有限元法研究电缆终端应力锥安装错位时的高压静电场的分布和数值大小,得出结论:当应力锥覆盖电缆半导电层不满60 mm时,电场畸变较小,对设备危害不大;当应力锥覆盖电缆半导电层超过60 mm时,电场畸变大,易发生局部放电.现场试验结果与该结论相符.     

预制式电缆终端应力锥安装错位的影响分析

运用有限元法,研究了电缆终端应力锥安装错位时的高压静电场的分布和数值大小,计算了加载110 kV恒定电压于电力电缆上时,其终端的静电场分布与数值。应力锥正确安装时,覆盖电缆半导电层为60 mm,分析了应力锥覆盖电缆半导电层50、46、73 mm的电场分布和半导电层末端周围的电场畸变。最后对不同模型的仿真结果进行了比较,得出,应力锥安装过盈时,即覆盖半导电层超过60 mm,电场畸变严重,在工频下存在剧烈的局部放电现象。通过现场试验,验证了有限元分析结果的正确性。     

高压电缆终端应力锥应力变化的现场测试分析

为了研究运行状态高压电缆终端界面压力的变化规律,笔者对预制橡胶应力锥应力变化进行研究。根据所研究高压电缆终端的结构特点,提出了现场橡胶应力锥应力变化电测的实验方案。利用静态应变测试仪测量了初装时的应变,通过计算得到初装时应力锥受到的压力。利用动态应变测试仪测量了运行中的应变变化情况,通过计算得到运行状态下橡胶应力锥应力的变化规律,从而反映出界面压力的变化规律。研究表明,该实验方案是可行的,数据采集是可靠的;在运行状态下,橡胶应力锥应力的变化和电压有关,电压越高应力锥应力变化越大。     

高铁用27.5 kV电缆终端电场及电位仿真分析

在中低压电缆中,电缆终端通常采用热缩模式。这种终端具有良好的收缩性能,可以和多种截面的电缆进行配合。但热缩电缆终端在高速列车车载电缆连接中应用存在一些问题需要解决。结合某一型号热缩电缆终端在高速列车使用过程中遇到的实际问题,利用计算机仿真技术对该型终端不同设计结构进行了有限元仿真计算,得到关键位置的电场以及电位分布情况,并提出一种比较适合高速列车用的热缩电缆终端结构,为该型热缩终端的设计和使用提供依据。     

40.5kV带开关电缆分支箱结构优化及电场分析

本文针对40.5kV SF_6带开关电缆分支箱结构特点,从电场分析入手对其结构进行优化设计。采用Ansys软件对电缆分支箱进行电场分析,根据分析结果,进行结构设计,并进行工频耐压验证。     

电力电缆的故障分析与故障检测

介绍了电力电缆常见故障的原因、分类方法和电力电缆故障常用的检测手段及常用检测仪器.     

G&W金属应力锥电缆终端故障原理分析及对策

GW金属应力锥电缆终端为美国GW电气公司制造主要应用于110 kV及以上电压等级的产品,在我国电力行业内应用范围较广。而从近两年来北京电网故障分析可以看出,GW型高压电缆终端接头故障率有明显上升趋势,为此从华北地区电缆终端故障原因进行分析,结合作者所在国华北京热电分公司GIS电缆出线终端老化分析经验及应对措施,提出了一套高压电缆终端维护和反事故对策,以期对相关电力单位所属高压电缆终端维护工作提供借鉴与帮助。     

35kV电力电缆冷缩式中间接头典型缺陷电场计算及故障分析

通过对含有气隙缺陷的冷缩式中间接头建立物理模型,采用等效电路法分析了气隙尺寸、压接管外绕包半导电层的电阻率对气隙场强的影响。结果表明:气隙尺寸与场强成反比关系,当半导电层的电阻率超过一定值时,气隙场强会显著提升,超过空气最大击穿场强。通过对两例实际接头故障情况的分析,得出与模型分析一致的结论,并提出预防措施,为今后35 k V中压电力电缆接头故障的预防及原因分析提供参考。